#ifndef THREADPOOL_H
#define THREADPOOL_H

#include <pthread.h>
#include <list>
#include <exception>
#include <cstdio>
#include "locker.h"

// 线程池类，定义为模板类方便代码复用，模板参数T是任务类
template<typename T>
class threadpool{
public:
    /* thread_number是线程池中线程的数量，max_requests是请求队列中最多允许的、等待处理请求的数量 */
    threadpool(int thread_number = 8, int max_requests = 10000);
    ~threadpool();
    bool append(T* request);

private:
    /* 工作线程运行的函数，它不断从工作队列中取出任务并执行 */
    static void* worker(void* arg);
    void run();

private:
    int m_thread_number;        // 线程的数量
    int m_max_requests;         // 最大请求数量
    pthread_t* m_threads;       // 线程池数组
    std::list<T*> m_workqueue;  // 任务队列
    locker m_queuelocker;       // 互斥锁
    sem m_queuestat;            // 信号量
    bool m_stop;                // 是否结束线程
};

template<typename T>
threadpool<T>::threadpool(int thread_number, int max_requests)
    : m_thread_number(thread_number), m_max_requests(max_requests)
    , m_stop(false), m_threads(NULL){
    if((thread_number <= 0) || (max_requests <= 0)){
        throw std::exception();
    }
    
    m_threads = new pthread_t[m_thread_number];
    if(!m_threads){
        throw std::exception();
    }

    // 创建thread_number个线程，并将他们设置为脱离线程
    for(int i = 0; i < thread_number; ++i){
        printf("create the %dth, thread\n", i);
        if(pthread_create(m_threads + i, NULL, worker, this) != 0){
            delete[] m_threads;
            throw std::exception();
        }
        if(pthread_detach(m_threads[i]) != 0){
            delete[] m_threads;
            throw std::exception();
        }
    }
}

template<typename T>
threadpool<T>::~threadpool(){
    delete[] m_threads;
    m_stop = true;
}

template<typename T>
bool threadpool<T>::append(T* request){
    // 操作工作线程时一定要加锁，因为它被所有线程共享
    m_queuelocker.lock();
    // 流量控制：检查请求队列是否满了
    if(m_workqueue.size() >= m_max_requests){
        m_queuelocker.unlock();
        return false;
    }
    m_workqueue.push_back(request);
    m_queuelocker.unlock();
    // 通过信号量通知工作线程有任务要处理
    m_queuestat.post(); // V操作，信号量+1
    return true;
}

template<typename T>
void* threadpool<T>::worker(void* arg){
    threadpool* pool = static_cast<threadpool*>(arg);
    pool->run();
    return pool;
}
template<typename T>
void threadpool<T>::run(){
    while(!m_stop){
        // 等待信号量（P操作，计数器减1，若为0则阻塞）
        m_queuestat.wait();
        m_queuelocker.lock();
        if(m_workqueue.empty()){
            m_queuelocker.unlock();
            continue;
        }
        T* request = m_workqueue.front();
        m_workqueue.pop_front();    // 移除已取出的任务
        m_queuelocker.unlock(); 
        if(!request){
            continue;
        }
        // 执行任务处理
        request->process();
    }   
}
#endif